DE19814366A1

DE19814366A1 - Verfahren zur Steuerung wenigstens eines mit einer Steuerungseinrichtung verbundenen elektrischen Verbrauchers und entsprechende Schaltungsanordnung

Info

Publication number: DE19814366A1
Application number: DE19814366A
Authority: DE
Inventors: Juergen Prasuhn
Original assignee: CEAG Sicherheitstechnik GmbH
Current assignee: CEAG Notlichtsysteme GmbH
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-07
Also published as: ATE243392T1; EP1066690B1; WO1999050971B1; DE59906006D1; DE59906006C5; EP1066690A2; NO20004584D0; WO1999050971A1; NO334860B1; NO20004584L

Abstract

Bei einem Verfahren zur Steuerung wenigstens eines mit einer Steuerungseinrichtung über elektrische Versorgungsleitungen verbundenen elektrischen Verbrauchers wird ein Steuersignal über die elektrischen Versorgungsleitungen an den elektrischen Verbraucher übertragen. DOLLAR A Um ein solches Verfahren und eine entsprechende Schaltungsanordnung dahingehend zu verbessern, daß bei vereinfachtem Aufbau und geringeren Kosten eine Daten- oder Signalübermittlung in sicherer und einfacher Weise auch über große Entfernungen möglich ist, erfolgt für eine bestimmte Zeitdauer eine Veränderung der an den elektrischen Verbraucher über die elektrischen Versorgungsleitungen übertragenen Versorgungsspannungen durch die Steuerungseinrichtung zur Kodierung des Steuersignals. Bei der entsprechenden Schaltungsanordnung ist hierzu zumindest der Steuerungseinrichtung wenigstens ein Spannungsabbauelement und/oder eine Schalteinrichtung zur zeitweisen Änderung eines Maximalwertes der Versorgungsspannung und/oder zur zeitweisen Unterbrechung der Versorgungsspannung zugeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung wenigstens eines mit einer Steue rungseinrichtung über elektrische Versorgungsleitungen verbundenen elektrischen Ver brauchers, wobei ein Steuersignal über die elektrischen Versorgungsleitungen an den elektrischen Verbraucher übertragen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Schal tungsanordnung mit einer Steuerungseinrichtung und wenigstens einem mit dieser über Versorgungsleitungen verbundenen elektrischen Verbraucher, wobei die Versorgungs spannung zur Übertragung eines Steuersignals zwischen Steuerungseinrichtung und elektrischem Verbraucher veränderbar ist.

Ein entsprechendes Verfahren, beziehungsweise Schaltungsanordnung ist aus der EP 0 557 256 B1 bekannt. Bei dem bekannten Verfahren, beziehungsweise Schaltungsan ordnung ist eine Kontroll- und Verarbeitungsstation mit einem Stromnetz als Versor gungsleitung verbunden. Über das Stromnetz werden entsprechende Signale an Anwe senheitserfassungssensoren als Verbraucher übermittelt oder von diesen empfangen. Zur Übermittlung der Signale werden diese dem in den Versorgungsleitungen fließen den Wechselstrom überlagert. Entsprechende Einrichtungen zur Überlagerung und zur Wiedergewinnung der Signale sowie zur Vermeidung von Störungen oder Interferenzen in den Versorgungsleitungen sind ebenfalls vorgesehen.

Weiterhin ist ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung bekannt, siehe EP 0 537 651 B1, bei denen entsprechende Signale zwischen einer Steuerungs- und Überwa chungseinrichtung und Notleuchten als Verbrauchern über separat zu Versorgungslei tungen angeordnete Datenleitungen übertragen werden.

Bei dem Stand der Technik nach EP 0 557 256 ergibt sich ein relativ hoher und kosten intensiver Schaltungsaufwand. Weiterhin ist die Art und Anzahl der an die speisende Spannung angeschlossenen Verbraucher eine zu beachtende Einflußgröße bezüglich Qualität und Sicherheit der Daten- beziehungsweise Signalübertragung, da die zusätzli chen Einrichtungen zur Vermeidung von Störung oder Interferenzen in den Versor gungsleitungen dämpfend wirken und somit ein entsprechendes Nutzsignal negativ be einflussen. Außerdem treten weitere Beeinflussungen dieser Nutzsignale durch andere Systeme auf, die ebenfalls mittels Hochfrequenz Daten über die Versorgungsleitungen übertragen, wie Rundsteueranlagen und Babyruf. Schließlich sind noch die physikali schen Grenzen dieses Verfahrens zu beachten, die dazu führen, daß ein Nutzsignal abhängig von der gewählten Frequenz nach wenigen hundert Metern nicht mehr vor handen ist.

Werden solche vorbekannten Schaltungsanordnungen mit einer Gleichspannung ver sorgt, sind Filter (Induktivitäten) erforderlich, die vor entsprechend niederohmigen Kom ponenten (Batterie und Funkentstörkondensatoren in den Verbrauchern) geschaltet werden müssen, um eine unzulässige Belastung des entsprechenden Nutzsignals und damit eine Verringerung der Übertragungsqualität zu verhindern. Solche Filter sind al lerdings relativ groß und teuer, da sie für eine hohe Gleichstromvormagnetisierbarkeit dimensioniert werden müssen.

Bei dem Stand der Technik nach EP 0 537 651 ist offensichtlich von Nachteil, daß sepa rate ein- oder mehradrige Datenleitungen zusätzlich verlegt werden müssen, wodurch entsprechende Kosten verursacht werden.

Ausgehend vom nächstliegenden Stand der Technik nach EP 0 557 256 liegt der Erfin dung die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Schaltungsanordnung dahingehend zu verbessern, daß bei vereinfachtem Aufbau und geringeren Kosten eine Daten- oder Signalübermittlung in sicherer und einfacher Weise auch über große Entfernungen möglich ist.

Diese Aufgabe wird verfahrensgemäß im Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß die Steuerungseinrichtung zur Kodie rung des Steuersignals eine an den elektrischen Verbraucher über die elektrische Ver sorgungsleitungen übertragene Versorgungsspannung für eine bestimmte Zeitdauer in ihrem Maximalwert verändert und/oder unterbricht. Vorrichtungsgemäß erfolgt die Lö sung im Zusammenhang mit einer Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Ober begriffs des Anspruchs 15 dadurch, daß zumindest der Steuerungseinrichtung wenig stens ein Spannungsabfallbauelement und/oder eine Schalteinrichtung zur zeitweisen Änderung eines Maximalwertes der Versorgungsspannung und/oder zur zeitweisen Unterbrechung der Versorgungsspannung zugeordnet ist.

Durch die direkte Beeinflussung der Versorgungsspannung zur Kodierung von Daten ohne zusätzliche Datenleitungen zu den Verbrauchern oder Überlagerung hoch- oder niederfrequenter Signalspannungen werden das Verfahren und die Schaltungsanord nung vereinfacht und gleichzeitig ist die Schaltungsanordnung kostengünstiger. Die Versorgungsspannung wird dadurch direkt beeinflußt, daß deren Maximalwert verändert wird, in dem beispielsweise ein Spannungsabfallbauteil zur Signal- beziehungsweise Datenübertragung zu- oder abgeschaltet wird. Bei Zuschaltung eines solchen Span nungsabfallbauelements wird der Maximalwert der Versorgungsspannung herabgesetzt durch den entsprechend über dem Bauelement erfolgenden Spannungsabfall. Dies kann sowohl bei Wechsel- als auch Gleichspannung erfolgen, wobei bei einer Wech selspannung die maximale Amplitude entsprechend vermindert wird. Weiterhin kann bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung die Signal- beziehungsweise Datenüber tragung zum Verbraucher durch Abschalten des Spannungsabfallbauelements erfolgen, so daß in diesem Fall der Maximalwert während der Signalübertragung größer als bei Normalbetrieb ist. Allerdings ergibt sich bei dem letzteren Ausführungsbeispiel eine er höhte Verlustleistung, da das Spannungsabfallbauelement während des Normalbetriebs (keine Signalübertragung) vom Verbraucherstrom durchflossen wird.

Außerdem kann alternativ zur Veränderung des Maximalwertes der Versorgungsspan nung oder auch zusätzlich zu dieser Veränderung eine Unterbrechung der Versor gungsspannung erfolgen. Dazu kann eine entsprechende Schalteinrichtung zur zeitwei sen Unterbrechung der Versorgungsspannung der Steuerungseinrichtung zugeordnet sein. Länge und/oder Anzahl solcher Unterbrechungen der Versorgungsspannung kön nen die dem Steuersignal entsprechende Information, beziehungsweise Daten beinhal ten. Außerdem kann bei Verwendung sowohl der Änderungen des Maximalwerts als auch der Unterbrechung der Versorgungsspannung die Information des Steuersignals in beiden Änderungen der Versorgungsspannung kodiert sein.

Erfindungsgemäß ist es nicht notwendig, das gesamte Steuersignal in einer Maximal wertänderung oder einer Unterbrechung der Versorgungsspannung zu kodieren. Statt dessen kann zur Kodierung des Steuersignals die Maximalwertänderung und/oder die Unterbrechung der Steuerspannung mehrmals, wenigstens zweimal, hintereinander erfolgen. In diesem Zusammenhang können beispielsweise die hintereinander erfolgen den Maximalwertänderungen auch unterschiedliche Änderungen des Maximalwerts aufweisen. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß das Spannungsabfallbau element durch einen, zwei oder mehrere wahlweise stromdurchflossene Widerstände gebildet ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Spannungsabfallbauele ment in analoger Weise durch zwei oder mehr wahlweise stromdurchflossene antiparal lel gestaltete Dioden gebildet sein.

Um insbesondere Versorgungsspannungsabschnitte mit veränderten Maximalwerten deutlicher voneinander trennen zu können, kann zwischen zwei aufeinanderfolgenden, zur Kodierung des Steuersignals veränderten Versorgungsspannungsabschnitten je weils ein unveränderter Versorgungsspannungsabschnitt übertragen werden. Ebenso ist es möglich, daß eine Unterbrechung der Versorgungsspannung zwei in ihrem Maxi malwert veränderte Versorgungsspannungsabschnitte voneinander trennt.

Bei einem vereinfachten Verfahren gemäß der Erfindung, beziehungsweise bei einem vereinfachten Aufbau der entsprechenden Schaltungsanordnung kann die Maximalwer tänderung in jedem entsprechenden Versorgungsspannungsabschnitt um einen festen Wert der ΔU erfolgen. Eine solche feste Änderung ergibt sich dadurch, daß jeweils ein entsprechendes Spannungsabfallbauelement zu- beziehungsweise abgeschaltet wird. Dieses Schalten des Spannungsabfallbauelements kann beispielsweise durch eine zu diesem parallel geschaltete Schalteinrichtung erfolgen. Ist die Schalteinrichtung im ge schlossenen Zustand, ist das Spannungsabfallbauelement kurzgeschlossen, so daß sich keine Maximalwertänderung der Versorgungsspannung ergibt. Ist die Schalteinrich tung im offenen Zustand, fließt ein entsprechender Strom durch das Spannungsabfall bauelement und ein Spannungsabfall tritt auf, der zu einer Verminderung des Maximal werts der Versorgungsspannung führt. In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß beispielsweise auch mehrere Schalteinrichtungen vorgesehen sein können, um ent sprechende Widerstände oder antiparallel geschaltete Diodenpaare als Spannungsab fallbauelemente getrennt zu- oder abzuschalten und ebenfalls eine dieser Schalteinrich tungen zur Unterbrechung der Spannungsversorgung ein- oder ausgeschaltet werden kann.

Vorteilhafterweise kann eine Unterbrechungsschalteinrichtung wenigstens einer Versor gungsleitung zum Ein- und Ausschalten der Versorgungsspannung zugeordnet sein.

In einem einfachen Ausführungsbeispiel kann die Kodierung des Steuersignals durch unterschiedliche Zeitlängen der Versorgungsspannungsabschnitte mit verändertem Maximalwert oder der Abschnitte mit unterbrochener Versorgungsspannung erfolgen. Das heißt, die Steuerungseinrichtung kann zur Kodierung des Steuersignals die Versor gungsspannungsabschnitte mit Maximalwertveränderung und/oder Versorgungsspan nungsunterbrechung mit unterschiedlichen Zeitdauern übertragen. Um dies in einfacher Weise insbesondere direkt in der Steuerungseinrichtung durchführen zu können, kann diese zumindest zur Betätigung der Schaltungseinrichtung zur Kodierung des Steue rungssignals eine Steuerelektronik aufweisen.

Um durch eine solche Steuerelektronik in einfacher Weise die Schalteinrichtung betäti gen zu können, kann diese ein elektromechanischer oder elektronischer Schalter sein.

Bei entsprechenden Verfahren und Schaltungsanordnungen werden in der Regel eine Mehrzahl von Verbrauchern von der Steuerungseinrichtung gesteuert und gegebenen falls überwacht. Solche Verbraucher können beispielsweise Notleuchten, Sicherheits leuchten, Rettungsweganzeigeleuchten oder auch verschiedene Sensoren wie Feuer sensor, Anwesenheitssensor, und andere Verbraucher sein. Bei solchen Schaltungsan ordnungen ist zu beachten, daß diese in der Regel sowohl für Wechsel- als auch Gleichspannung ausgelegt sind. Eine Gleichspannungsversorgung wird insbesondere im Notfall, das heißt bei Ausfall der Wechselspannungsversorgung, eingesetzt. Für die Gleichspannungsversorgung können beispielsweise Batterien oder Akkumulatoren in der Steuerungseinrichtung enthalten oder dieser zugeordnet sein.

Um bei einer Mehrzahl von Verbrauchern einen bestimmten Verbraucher zu steuern oder zu überwachen, kann jedem Verbraucher eine verbraucherspezifische Adresse zugeordnet sein. Eine solche Adresse kann fest beispielsweise durch die Steuerungs einrichtung vorgegeben oder variabel mit einem Kodierschalter eingestellt werden. Der Kodierschalter kann am Verbraucher angeordnet sein. Weiterhin besteht die Möglich keit, daß bei Initialisierung der Schaltungsanordnung sich jeder Verbraucher eine bei spielsweise von der Steuerungseinrichtung zur Verfügung gestellte Adresse selbst zu ordnet und über diese Zuordnung der Steuerungseinrichtung berichtet.

Dem Verbraucher kann dabei ein Hilfsmodul zugeordnet sein, das zumindest die über die Versorgungsleitungen erhaltenen Steuersignale dekodiert und gegebenenfalls digi talisiert. Weiterhin kann das Hilfsmodul auch zur Speicherung oder Einstellung der ver braucherspezifischen Adresse eingesetzt werden.

Die entsprechende verbraucherspezifische Adresse ist in dem Steuersignal enthalten, so daß der ausgewählte Verbraucher beispielsweise mittels eines Hilfsmoduls seine Auswahl erkennt und entsprechend reagiert. Das Hilfsmodul kann auch Teil des Ver brauchers, das heißt in ihm integriert sein. Entsprechende weitere Einrichtungen können im Hilfsmodul enthalten sein, wie beispielsweise eine Digitalsiereinrichtung, ein Voll weggleichrichter bei Versorgungsspannung im Wechselstrombetrieb oder dergleichen.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann statt eines Aufrufens der verschiedenen Verbraucher mittels der entsprechenden Adressen auch eine Übertra gung von Steuersignalen zu diesen Verbrauchern dadurch erfolgen, daß jeder Verbrau cher in einem ihm zugeordneten Zeitfenster sein Steuersignal empfängt. Dabei erfolgt in der Regel eine entsprechende Synchronisierung der Zeitfenster mit der Übermittlung der Steuersignale, so daß bei Empfang eines Verbrauchers in seinem Zeitfenster zu diesem Zeitpunkt das zugehörige Steuersignal von der Steuerungseinrichtung übertra gen wird. Die entsprechenden Zeitfenster können dabei zeitlich periodisch zugeordnet werden.

Wie bereits vorangehend angedeutet, können Spannungsabfallbauelemente und/oder Schalteinrichtungen zeitlich variabel von der Steuerungseinrichtung betätigbar sein.

Um neben einer Signal- oder Datenübermittlung von der Steuerungseinrichtung zu den Verbrauchern eine entsprechende Übermittlung auch in umgekehrter Richtung zu er möglichen, kann beispielsweise ein Verbraucher oder das diesem zugeordnete Hilfsmo dul eine Belastungsstromimpulserzeugungseinrichtung zur Übermittlung von entspre chenden Stromimpulsen an die Steuereinrichtung aufweisen. Diese Stromimpulse wer den über die Spannungsversorgungsleitungen übertragen und von der Steuerungsein richtung mittels der Steuerelektronik oder einer gegebenenfalls zusätzlich angeordneten Wandlereinrichtung zur Umsetzung der Stromimpulse in ein Informationssignal empfan gen. Die Wandlereinrichtung kann beispielsweise als Fühlerwiderstand ausgebildet sein, der den Stromimpuls erfaßt und an die Steuerelektronik übermittelt. Anschließend kann der Stromimpuls in eine digitale Information umgewandelt werden.

Im folgenden werden vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der in der Zeichnung beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung;

Fig. 2 eine Prinzipskizze eines Teils einer Steuerungseinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine Prinzipskizze eines einem Verbraucher zugeordneten Hilfs moduls;

Fig. 4a bis 4c eine Kodierung und Dekodierung eines Informations- Signals gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5a bis 5c ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kodierung/Dekodierung eines Informationssignals gemäß der Erfindung, und

Fig. 6a und 6b ein drittes Ausführungsbeispiel einer Kodierung/Dekodierung eines Informationssignals gemäß der Erfindung.

In Fig. 1 ist prinzipiell eine Schaltungsanordnung 23 mit Steuerungseinrichtung 1 und einer Vielzahl von Verbrauchern 3, 4, 5 und 6 dargestellt. Die Steuerungseinrichtung 1 weist Eingänge zur Zuführung einer Versorgungsspannung und entsprechende mit Ver sorgungsleitungen 2 verbundene Ausgänge auf. Über die Versorgungsleitungen 2 wird eine entsprechend durch gegebenenfalls die Steuerungseinrichtung 1 veränderte Ver sorgungsspannung den parallel zu den Versorgungsleitungen 2 verschalteten Verbrau chern 3-6 zugeführt.

Jeder der Verbraucher kann zusätzlich oder als Teil des Verbrauchers mit einem Hilfs modul 14, 15, 16, 17 ausgebildet sein. Dieses ist zwischen eigentlichem Verbraucher und den Versorgungsleitungen 2 geschaltet.

In Fig. 2 ist ein Detail der Steuerungseinrichtung 1 prinzipiell und vergrößert darge stellt. Mit zumindest einer Versorgungsleitung 2 ist ein Spannungsabfallbauelement 10 verschaltet, das beispielsweise durch einen Widerstand 11 oder alternativ durch ein Paar antiparallel verschalteter Dioden 12, 13 gebildet sein kann. Ebenso können mehre re der Widerstände 11 hintereinander oder auch parallel zueinander sowie einer oder mehrerer der Widerstände 11 mit einem oder mehreren Paaren der antiparallel ver schalteten Dioden 12, 13 zur Bildung eines entsprechenden Spannungsabfallbauele ments 10 verschaltet sein.

Parallel zum Spannungsabfallbauelement 10 ist ein Schalter als Schalteinrichtung 18 angeordnet. In der dargestellten offenen Stellung des Schalters fließt ein entsprechen der Strom durch das Spannungsabfallbauelement 10, wodurch sich ein Spannungsab fall über diesem Element ergibt. Bei geschlossenem Schalter 18 fließt der Strom durch den Schalter, so daß sich im wesentlichen kein Spannungsabfall beziehungsweise eine Änderung des Maximalwerts der Versorgungsspannung ergibt.

Zur Steuerung des Schalters ist eine Steuerelektronik 24 vorgesehen, die einerseits die Stellung des Schalters 18 bestimmt und andererseits wenigstens mit einer Versorgungs leitung verbunden ist. Durch die Steuerelektronik 24 ist beispielsweise der Spannungs abfall über dem Spannungsabfallbauelement 10 meßbar. Weiterhin ist in Reihe zum Widerstand 11 ein weiterer Widerstand als Wandlereinrichtung 27 verschaltet, wobei der über diesem Widerstand auftretende Spannungsabfall ebenfalls durch Steuerelek tronik 24 meßbar ist. Die Wandlereinrichtung 27 dient im wesentlichen als Fühlerwider stand, um von den Verbrauchern 3-6, siehe Fig. 1, über die Versorgungsleitungen übermittelte Belastungsstrom-Impulse zu erfassen. Dabei kann jeweils nur ein oder es können mehrere Impulse solcher Art von jedem Verbraucher erzeugt werden.

Die erfaßten Belastungsstrom-Impulse werden über den Fühlerwiderstand als Wand lereinrichtung 27 der Steuerelektronik 24 zugeführt und dort in beispielsweise digitale Informationssignale umgesetzt. Diese Informationssignale können Charakteristika der Verbraucher darstellen oder von den Verbrauchern erfaßten Daten entsprechen.

An dieser Stelle sei angemerkt, daß beispielsweise an Stelle des Spannungsabfallbau elements 10 der Schalter 18 direkt in der Versorgungsleitung an Stelle beispielsweise des Widerstands 11 angeordnet sein kann, so daß durch Öffnen des Schalters 18 eine Unterbrechung der Versorgungsspannung erfolgt.

Weiterhin sei an dieser Stelle angemerkt, daß die Versorgungsspannung sowohl eine Gleich- als auch Wechselspannung sein kann.

In Fig. 3 ist prinzipiell ein Teil eines jeden Hilfsmoduls 14 bis 17 dargestellt. Ein solches Hilfsmodul weist zumindest eine Stelleinrichtung 28, eine Steuerelektronik 31 mit Digita lisiereinrichtung 25 und Vollweggleichrichteinrichtung 26, einen Widerstand 29 und ei nen Schalter 30 auf. Mittels des Hilfsmoduls ist bei den verschiedenen Ausführungsbei spielen der Erfindung einerseits feststellbar, ob der zugehörige Verbraucher über die ihm zugeordnete Adresse von der Steuereinrichtung 1, siehe Fig. 1, aufgerufen wird, oder ob andererseits der zugehörige Verbraucher bei Vorliegen eines ihm zugeordneten Zeitfensters zum Empfang von über die Versorgungsleitungen 2, siehe Fig. 1, übertra genen Steuersignale einsatzbereit ist.

Die Aufschaltung des Verbrauchers auf die Versorgungsleitungen zum Empfangen der Informationssignale kann durch Schließen des Schalters 30 erfolgen.

Die entsprechend empfangenen Informationssignale sind in der Steuerelektronik 31 des Hilfsmoduls 14-17 bei Spannungsversorgung im Wechselstrombetrieb gleichrichtbar durch die Vollweggleichrichteinrichtung 26 und anschließend digitalisierbar durch die Digitalisiereinrichtung 25. Die auf diese Weise aufbereiteten Steuersignale sind dann an den zugehörigen Verbraucher weiter übertragbar und als Daten oder Informationen auswertbar.

In den Fig. 4a bis 4c ist ein erstes Ausführungsbeispiel zur Übermittlung und Kodie rung eines Informationssignals an einen Verbraucher dargestellt. In Fig. 4a ist die Ver sorgungsspannung U₀ dargestellt, wie sie durch Öffnen und Schließen des Schalters 18, siehe Fig. 2, in ihrem Maximalwert U_MAX veränderbar ist. Dabei entspricht die Verände rung ΔU des Maximalwertes U_MAX dem Spannungsabfall über dem Spannungsabfall bauelement 10, siehe ebenfalls Fig. 2.

Werden von der Steuerungseinrichtung 1 keine Informationssignale, beziehungsweise Daten übermittelt, so ist das Spannungsabfallbauelement 10 beispielsweise durch die Schalteinrichtung 18 kurzgeschlossen. Wird der entsprechende Schalter geöffnet, ergibt sich das Absinken der Verbraucherspannung, wie oben beschrieben, welches im den Verbrauchern 3-6 oder in dessen Hilfsmodulen 14-17 ausgewertet und in ein Digital signal umgewandelt werden kann. Bei einer Wechselspannung als Versorgungsspan nung U₀ wird gemäß Fig. 4b zuerst mittels eines Vollweggleichrichters im Verbraucher, beziehungsweise Hilfsmodul die Versorgungsspannung gleichgerichtet. Die daran an schließende Digitalisierung des gleichgerichteten Spannungssignals ist in Fig. 4c dar gestellt.

Wie in den Fig. 4a bis 4c zu erkennen ist, erfolgt jeweils eine Verminderung der maximalen Amplitude U_MAX der Wechselspannung U₀ um den gleichen Wert ΔU und in jeweils voneinander durch ungeänderte Spannungsabschnitte 9 getrennten Span nungsabschnitten 7. Dabei können die verschiedenen Spannungsabschnitte 7, 9 unter schiedliche Längen aufweisen. Die Längen spiegeln sich wieder in der unterschiedlichen Länge der digitalen Information nach Fig. 4c. In dieser digitalen Information ist die an den entsprechenden Verbraucher übermittelte Information enthalten. Weiterhin kann diese digitale Information zusätzlich die entsprechende verbraucherspezifische Adresse zur Auswahl des zugehörigen Verbrauchers enthalten.

Es sei angemerkt, daß die Logik auch umgekehrt einsetzbar ist, das heißt, werden keine Informationssignale von der Steuerungseinrichtung 1 gesendet, ist die Schalteinrichtung 18 geöffnet und das Spannungsabfallbauelement 10 in Einsatz. Während der Übermitt lung von Informationssignalen wird dann die Schalteinrichtung 18 geöffnet und ge schlossen in Abhängigkeit von dem zu übertragenen Daten, beziehungsweise vom zu übertragenen Bitmuster, siehe Fig. 4c.

Bei dieser Variante ergibt sich eine erhöhte Verlustleistung, da im Normalbetrieb, das heißt, wenn keine Datenübertragung erfolgt, das Spannungsabfallbauelement 10 vom Verbraucherstrom durchflossen wird.

Weiterhin sei angemerkt, daß beispielsweise durch Verwenden weiterer Schalteinrich tungen 18 im Zusammenhang mit weiteren Widerständen 11 oder weiteren Paaren von Dioden 12, 13 oder im Zusammenhang mit weiteren Spannungsabfallbauelementen 10 es ebenfalls möglich ist, die Veränderung der Spannungsamplitude U_MAX in verschiede ne Versorgungsspannungsabschnitten 7 mit unterschiedlichen Änderungen ΔU durch zuführen.

In den Fig. 5a bis 5c ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Dies unter scheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel darin, daß auf ein Spannungsabfallbau element 10 verzichtet wird und statt dessen eine Schalteinrichtung zur Unterbrechung der Versorgungsspannung U₀ angeordnet ist. Das von der Steuerungseinrichtung 1 ab gegebene Spannungssignal ist in Fig. 5a dargestellt. Die Unterbrechungen sind in den Versorgungsspannungsabschnitten 8, siehe auch Fig. 5c, dargestellt, in denen die entsprechende Schalteinrichtung geöffnet ist. In den übrigen Versorgungsspannungs abschnitten 9 liegt die normale Versorgungsspannung an. Wiederum kann die Länge der Versorgungsspannungsabschnitte 8 und ebenfalls 9 variiert werden, wodurch sich das in Fig. 5c dargestellte Bitmuster nach Digitalisierung des Spannungssignals im Verbraucher, beziehungsweise dessen Hilfsmodul ergibt.

Fig. 5b entspricht wiederum dem in Fig. 5a dargestellten, gleichgerichteten Signal.

In den Fig. 6a und 6b ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei diesem erfolgt eine Änderung der maximalen Spannungsamplitude U_MAX in analoger Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 4a geschildert. Entsprechend zeigt Fig. 6a einen ähnlichen Spannungsverlauf wie Fig. 4a.

Allerdings erfolgt die Informationssignalübermittlung zu jedem Verbraucher 3-6, siehe Fig. 1, nicht über eine bestimmte Adresse, sondern zeitsynchronisiert in einem ent sprechenden Zeitfenster 19, 20, 21 und 22. Dabei ist beispielsweise das Zeitfenster 19 dem Verbraucher 3, Zeitfenster 20 dem Verbraucher 4, Zeitfenster 21 dem Verbraucher 5 und Zeitfenster 22 dem Verbraucher 6 zugeordnet. In diesen Zeitfenstern 19 bis 22 erfolgt eine Veränderung des Maximalwertes U_MAX der Amplitude der Wechselspannung U₀. Dabei erfolgt diese Veränderung gemäß den Fig. 6a und 6b entweder über die Hälfte der Dauer eines Zeitfensters oder über die gesamte Länge eines Zeitfensters, siehe die Zeiten t1 und t2. Weitere Abstufungen der Länge der Änderurigen des Span nungssignals sind möglich.

Beispielsweise kann einer Veränderung mit Dauer t1, siehe Zeitfenster 19, die Informa tion "ein" und der Länge t2 im Zeitfenster 20 die Information "aus" entsprechen. Folglich dient das Bitmuster nach Fig. 6b zum Ein- und Ausschalten der entsprechenden Ver braucher.

Weiterhin ist es möglich, daß die dargestellten Ausführungsbeispiele nach Fig. 4 bis 6 miteinander kombiniert werden, so daß je nach zu übertragendem Informationssignal das eine oder andere Ausführungsbeispiel oder eine Kombination aus diesen eingesetzt wird.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung wenigstens eines mit einer Steuerungseinrichtung (1) über elektrische Versorgungsleitungen (2) verbundenen elektrischen Verbrauchers (3, 4, 5, 6), wobei ein Steuersignal über die elektrischen Versorgungsleitungen (2) an den elek trischen Verbraucher (3, 4, 5, 6) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) zur Kodierung des Steuersignals eine an den elektri schen Verbraucher (3, 4, 5, 6) über die elektrischen Versorgungsleitungen (2) übertra gene Versorgungsspannung (U₀) für eine bestimmte Zeitdauer in ihrem Maximalwert (U_MAX) verändert und/oder unterbricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kodierung des Steuersignals die Maximalwertveränderung und/oder die Unter brechung der Versorgungsspannung mehrmals, wenigstens zweimal, hintereinander erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) zwischen zwei aufeinanderfolgenden, zur Kodierung des Steuersignals veränderten Versorgungsspannungsabschnitten (7, 8) jeweils einen unveränderten Versorgungsspannungsabschnitt (9) überträgt.

4. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maximalwertveränderung in jedem entsprechenden Versorgungsspannungsab schnitt (7) mit einem festen Wert (ΔU) erfolgt.

5. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) zur Kodierung des Steuersignals die Versorgungs spannungsabschnitte (7, 8) mit Maximalwertveränderung oder Versorgungsspannungs unterbrechung mit unterschiedlichen Zeitdauern (t₁, t₂) überträgt.

6. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) zur Maximalwertveränderung der Versorgungsspan nung (U₀) wenigstens ein stromdurchflossenes Spannungsabfallbauelement (11; 12, 13) ab- oder zuschaltet.

7. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Verbraucher (3, 4, 5, 6) zugeordnetes Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) das über die Versorgungsleitung (2) erhaltene Steuersignal dekodiert.

8. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) das Steuersignal dekodiert und digitalisiert.

9. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) die Versorgungsspannung im Wechselspannungs betrieb vor einer Dekodierung des Steuersignals gleichrichtet.

10. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) zum Ab-/Zuschalten des Spannungsabfallbauele ments (10) zur Versorgungsspannungsunterbrechung eine Schalteinrichtung (18) betä tigt.

11. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, wobei mehrere Verbraucher (3, 4, 5, 6) parallel zu den Versorgungsleitungen (2) verschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) jeden Verbraucher (3, 4, 5, 6) über eine verbraucher spezifische Adresse anspricht und steuert.

12. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansprechen des Verbrauchers (3, 4, 5, 6) über das Steuersignal erfolgt.

13. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (3, 4, 5, 6) in einem ihm zugeordneten Zeitfenster (19, 20, 21, 22) sein Steuersignal empfängt.

14. Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (3, 4, 5, 6) zur Übermittlung von Informationssignalen wenigstens einen Belastungsstromimpuls über die Spannungsversorgungsleitungen (2) an die Steuerungseinrichtung (1) überträgt.

15. Schaltungsanordnung (23) mit einer Steuerungseinrichtung (1) und wenigstens ei nem mit dieser über Versorgungsspannungsleitungen (2) verbundenen elektrischen Verbraucher (3, 4, 5, 6), wobei die Versorgungsspannung zur Übertragung eines Steu ersignals zwischen Steuerungseinrichtung (1) und elektrischem Verbraucher (3, 4, 5, 6) veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Steuerungseinrichtung (1) wenigstens ein Spannungsabfallbauele ment (10) und/oder eine Schalteinrichtung (18) zur zeitweisen Änderung eines Maxi malwertes (U_MAX) der Versorgungsspannung (U₀) und/oder zur zeitweisen Unterbre chung der Versorgungsspannung zugeordnet ist.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsabfallbauelement (10) durch wenigstens einen wahlweise strom durchflossenen Widerstand (11) gebildet ist.

17. Schaltungsanordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsabfallbauelement (10) durch wenigstens zwei wahlweise strom durchflossene antiparallel geschaltete Dioden (12, 13) gebildet ist.

18. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (18) zum Ab- und Zuschalten das Spannungsabfallbauele ments (10) zu diesem parallel verschaltet ist.

19. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (18) wenigstens einer Spannungsversorgungsleitung (2) zum Ein- und Ausschalten der Versorgungsspannung zugeordnet ist.

20. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) zumindest zur Betätigung der Schalteinrichtung (18) zur Kodierung des Steuersignals eine Steuerelektronik (24) aufweist.

21. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (18) ein elektromechanischer oder elektronischer Schalter ist.

22. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 21, wobei eine Mehrzahl elektrischer Verbraucher (3, 4, 5, 6) zu den Spannungsver sorgungsleitungen (2) parallel verschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verbraucher (3, 4, 5, 6) eine verbraucherspezifische Adresse zugeordnet ist.

23. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die verbraucherspezifische Adresse dem Verbraucher (3, 4, 5, 6) fest oder einstell bar zugeordnet ist.

24. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die verbraucherspezifische Adresse zur Auswahl eines Verbrauchers (3, 4, 5, 6) im Steuersignal enthalten ist.

25. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß dem Verbraucher (3, 4, 5, 6) ein Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) zur Auswertung des Steuersignals zugeordnet ist.

26. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) im Verbraucher (3, 4, 5, 6) integriert ist.

27. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) eine Digitalisiereinrichtung (25) aufweist.

28. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) einen Vollweggleichrichter (26) aufweist.

29. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verbraucher (3, 4, 5, 6) ein Zeitfenster (19, 20, 21, 22) zum Empfang seines Steuersignals zugeordnet ist.

30. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsabfallbauelement (10) und/oder die Schalteinrichtung (18) zeitlich variabel von der Steuerungseinrichtung (1) betätigbar sind.

31. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (3, 4, 5, 6) oder das diesem zugeordnete Hilfsmodul (14, 15, 16, 17) eine Belastungsstromimpulserzeugungseinrichtung zur Übermittlung eines entspre chenden Stromimpulses an die Steuerungseinrichtung (1) aufweisen.

32. Schaltungsanordnung nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 15 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungseinrichtung (1) eine Wandlereinrichtung (27) zur Umsetzung des Stromimpulses in ein Informationssignal aufweist.